五千年来,我国科技的发展走过了一条极不平常的漫长道路,经历了古代的辉煌、近代的衰落和现代的发展三个不同的历史时期。辉煌的中国古代科技,在世界科技史上占有十分重要的位置,她的光芒至今仍然恩泽世界。

一、 中国古代科技的伟大成就

中国古代科学技术成果辉煌,长期处于世界领先地位,在许多重要的科技领域,保持着一系列“世界之最”的纪录,对人类科学技术的发展作出了重大贡献。现择其要者叙述如下:

(一) 天文历法

中国古代天文学以对多种天象的最早观测记录著称于世。公元前二千一百多年,我国就有了关于日食的记录。公元前十六世纪,我国就有了关于流星雨的记录。这是世界上最早的关于日食和陨石的记录。西周时期,天文学家观测恒星,在黄道带和赤道带的两侧,以二十八个星座为标志,来确定天体的位置和许多天象。由太阳在其中的位置来确定一年的季节,并以日月合朔为一月的开端。

公元前五世纪,我国就发现了金、木、水、火、土五大行星的运行情况,发现了木星的三号卫星,比意大利伽利略和德国麦依耳同一发现早近两千年。甘德、石申通过观测所测定的恒星位置,是世界上最早的恒星表,比欧洲第一个恒星表----希腊伊巴谷星表早约两百年。公元十一世纪,我国通过观测记录的恒星就达到了2500颗,而欧洲十四世纪以前观测到的星数是1022颗。中外历史上第一颗有记载的新星是我国公元前134年的汉代天文学家观测发现的。

当西方人还认为太阳完美无缺时,我国在公元前四三年就观测记录了太阳黑子的现象,欧洲在公元807年才有这方面的记录,比我国晚了850年。从西汉到明朝,我国记录了太阳黑子现象100余次,并且详细地描述了形状变化及消长过程。为德国人史瓦布在公元1843年提出的太阳黑子11年盛衰周期,提供了宝贵的资料。春秋时期,我国就有了哈雷慧星的最早记录。从公元240年到1910年,哈雷慧星共出现29次,我国古代都记录在案,并且对运行的路线、速度、时间和形状都有详细的描述。唐代天文学家僧一行第一次测量出地球子午线的长度。元代天文学家郭守敬主持的全国规模的天文观测,达到当时世界上最先进的水平。中国古代天文观测开始之早,内容之丰富,观测之准确,记录之翔实,在当时世界上是独无仅有的。

中国古代天文学的成就,促进了中国古代历法的产生和发展。中国古代历法在世界上首屈一指。在夏朝,我国就创制了将一年分为十二个月的历法。春秋未年开始使用四分历,取

回归年为365¼日,取朔望月为29 499/940日,采用19年7个闰月的历法,这比希腊早160年,比罗马早500年。元代郭守敬创制的《授时历》,与现行国际通用的格里哥莱历相同,比现行公历早300年。

(二)农业科学

中国古代一向以农业为本,农业科学长期处于世界先进水平。中国最早种植粟和稻,首先养蚕、巢丝,最早种茶、制茶、饮茶。中国是最大最早的果树原产地。中国在商代就有牛耕。春秋时期就开始使用铁犁,战国时候普遍推广铁犁和牛耕,这一技术在世界上是最早的。汉初使用犁壁,欧洲直到十一世纪才有犁壁,比我国要迟一千年。汉初越过发明耧车,耧车

是一种播种机,能同时播种三行,一人一牛一天可播种一顷地。汉武帝下令全国推行,促进了农业生产的发展。

肥是农家宝,庄稼不可少。我国战国时期就普遍施用农家肥。欧洲十一世纪左右才开始施肥,比我国晚15个世纪。我国农民很早就懂得精耕细作,西周时期就实行休耕轮作制度,在世界上最早采用轮作复种,对世界农作物的生产作出了重要贡献。

在公元前八世纪,我国就有了专门的农学著作。于公元前239年成书的《吕氏春秋》中,就有了关于农业理论、政策和农业上精耕细作技术的论述,而西方最早的农学著作《论农业》则成书于公元前二世纪。从春秋战国时期开始到十七世纪中叶明未清初的传统农学著作达500多种,为世界农学所罕见。北魏农学家贾思勰的《齐民要术》,元朝科学家王祯的《农书》,明朝科学家徐光启的《农政全书》都是世界农学史上的优秀著作。宋应星著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的百科全书,其中关于选种、配种、杂交蚕蛾等先进技术在当时世界上都是遥遥领先的。

(三) 数学

中国古代数学对世界文化有重大贡献。商周开始采用十进位制,比西方早两千年。《算术书》是世界上最早的数学专著。我国在西周时期就知道了“勾三股四弦五”的定理。公元十一世纪前成书的《周髀算经》,用勾股定理计算天文观测,比西方早500年。西汉的《九章算术》是举世公认的数学名著,其中关于分数概念及其算法、负数概念和正负数加减法运算法则等都比印度早800左右,比欧洲早千余年。联立一次方程解法比欧洲早1500年。南北朝时期的大数学家祖冲之,在“徽率”的基础上,求出了圆周率在3.1415926与3.1415927之间,在世界上第一次把圆周率推算到小数点以后第七位。德国的鄂图1573年才达到这个水平,比祖冲之晚了1000多年。宋元时期数学取得了极其辉煌的成就,涌现出了贾宪、杨辉、秦九韶、李治、朱世杰等众多的数学家。贾宪的高次方程的数值解法比英国霍纳和意大利鲁菲尼早约800年。秦九韶的高次方程联立一次同余式解法,比欧洲早500多年。杨辉的“开方作法本源”即二项式定理求系数的方法,比通常所称的“巴斯噶三角”早了好几百年。李治的多元高次方程消去法,比欧洲早500年。朱世杰的高次方差的内插公式比西方早300年,他对高次方程的数值解法高阶级数的招差术的研究都领先于世界。他们的代表著作《数书九章》、《测圆海镜》、《杨辉算法》和《四元玉镜》等,堪称世界数学史上的杰作。

元代,我国从筹算过度到珠算时期。春秋时期,筹算已有应用。由于计算问题日益复杂,摆弄筹算速度慢,不适应计算发展的需要,元代产生了珠算。由于珠算的使用和传播,我国进入了以珠算为主要计算工具的新时代。珠算实际上是简单的手拨计算器,可以说是现代计算机的始祖。

(四) 医药学

中国古代医学历史悠久,医学著作浩如烟海,流传到现在的将近8000种。中医学起源于原始社会中,至公元前五世纪左右便迅速发展起来,逐渐形成了完整的理论。春秋时,诊断病人的方法已有切脉、望色、听声、观色等。在病理上医和认为,阴、阳、风、雨、晦、明六气的不调和是致病的原因。战国时,医学家已懂得人体解剖,知道内脏、血管和血液循环的情况,治病已有内、外、妇、小儿等分科。名医扁鹊在诊断疾病方面创造了望、闻、问、切四种诊断方法和砭石、针灸、汤药、药酒、药膏等临床治疗方法。战国晚期成书的《黄帝内经》是一部总结无数医家临床实践经验的巨著,以论述人体解剖、生理、病理诊断基础理论为重点,兼述针灸、经络、卫生保健等方面的内容。这些理论和方法充分体现了中医的整体观念和辩证医治的特点。长沙马王堆女尸和湖北江陵男尸在地下保存两千多年,尸体基本完好,这雄辩地证明了西汉医药防腐技术的巨大成就。东汉张仲景的《伤害杂病论》,写于公元三世纪初确立了六经分症和临床诊断八纲的辩证理论、治疗法则、处方和用药的完整的治疗原则,奠定了中医学的基础。名医华佗在世界上最早制成全身麻醉剂“麻沸散”,他能剖腹破背、剪切冲洗肠胃,还能做高度精确的脑科手术,他创作的“五禽戏”是世界上最早的健身操。魏晋时期王叔和的《脉经》和皇甫谧的《针灸甲乙经》是历史上最早的脉学专著和应用最久的针灸学专著。隋太医巢元方撰写的《诸病源候论》,是历史上第一部详细论述疾病分类和病因、病理的专著,书中记有用肠吻合手术治疗外伤断肠的方法,是我国外科手术史上的重要成就。

唐代名医孙思邈编著了《千金方》两部,在祖国医学史上占有重要地位。《千金方》收集了5300多个方子,800余种药物,对脚气病的治疗和防治比欧洲人第一次论述脚气病早了近一千年。公元659年,唐政府组织编写的《新修本草》是世界上第一部由国家颁布的药典,它比欧洲最早的1494年意大利佛伦罗萨药典早835年。明代的伟大医药学家李时珍穷毕生精力写成的《本草纲目》,记载了1893种药物,11096个医方,是一部带有总结性、创造性、集医药学、植物学、动物学、矿物学于一书的重要著作。该书出版后被译成日文、拉丁文、德文、英文等多种文字广为流传,对世界医药学作出了重大贡献。南宋宋慈著的《洗冤集录》是世界上第一部系统的司法检验专著,曾被译成多种外文广泛流传,对法医学的发展有重大影响。

(五)四大发明

指南针、造纸术、印刷术、火药是我国古代的;四大发明,它不仅对我国,而且对世界文明的发展作出了重大贡献,产生了深远的影响。我们可以毫不夸张地说,中国古代的四大发明是当代科技的必要前提。

战国未年,我国人民就发现了天然磁石的指南性,制成世界上最早的正方向、定南北的仪器—司南。宋代已经掌握了利用天然磁体进行人工磁化的技术。北宋年间用于航海,改善了导航手段。我国的指南针在大约十二世纪传入阿拉伯,再经阿拉伯传入欧洲,促进了各国的海上往来,没有中国指南针的应用,就不会有新大陆的发现,这是一点也不夸张的。

陕西灞桥出土的西汉麻纸,是我国发现的最早的纸。东汉蔡伦革新了造纸术,结束了人类在竹简上书写的历史。这一技术在八世纪初传到阿拉伯,随后又传到埃及和摩洛哥,十二世纪才从阿拉伯先后传到欧美。

公元七世纪初,我国就发明了雕版印刷术。这一技术发明后,先传到日本、东南亚和波斯,再由波斯传到埃及和欧洲。大约在七世纪中期,我国就已经有了雕版印刷的佛像。我国现在的最早的印刷品是868年印的《金刚经》,而欧洲最早的印刷品是1432年印的《圣克利期道夫象》,早于欧洲近600年。十一世纪中叶毕生发明了泥活字印刷术,它向东传到朝鲜、日本,向西传入埃及、欧洲。印刷术和造纸术对人类文明的发展产生了不可估量的影响。

我国最先发明硝石,并以硝石、硫磺、木炭按比例配制成具有猛烈爆炸力的火药。唐时火药应用于战争。宋时唐福发明火药箭。元时爆炸性火药器普遍应用于战争。十二世纪火药经阿拉伯传入欧洲。

我国古代的四大发明,不仅对我国,而且对人类物质文明和精神文明的进步与发展产生了深远的影响。中国的四大发明是“资产阶级发展的必要前提”。(《马克思恩格斯全集》第三十卷第318页)是当代文明的重要基石。

(六)地学

中国的地学在古代也达到世界先进水平。我国有世界上最早的地震记载。张衡发明世界上第一台观测地震方位的地动仪。马王堆三号墓出土的地形图是目前世界上发现的最早的地图,比欧洲早700多年。明代地理学家徐霞客最早考察了石灰岩地貌。我国是世界上最早发现和使用石油的国家之一。

(七) 冶炼技术

中国古代的冶炼技术在世界上长期处于遥遥领先的地位。殷商时期掌握了当时世界上最先进的铸造技术。司母戊大方鼎是现今世界上发现的最大的青铜器,其工艺之精细,造型之雄伟,为世界所罕见。汉朝是世界上最早采用高炉冶铁,并发明了水力鼓风炉。水力鼓风炉的发明,是冶铁技术上的一大进步。在欧洲直到十二世纪才开始应用为一技术,比我国晚了一千年。东汉开始用泥和草茎做成的煤饼作燃料炼铁。南宋在世界上最早采用焦碳炼铁。我国在西汉时就发明了铁素体基体彻底柔化处理的铸铁技术。西汉的冶铁技术改变了整个冶铁生产的面貌,在钢铁冶炼史上具有划时代的意义。明代创制的灌钢、夹钢等技术,在当时世界上都是最先进的。

二、 中国古代科技发展的特点

中国古代科学技术是世界科学技术的重要组成部分,至今仍然闪耀着灿烂的光辉。中国古代科学技术从秦汉到明未清初的一千多年里,一直处于世界领先地位,正如英国史学家李约瑟所说,“中国人在许多重要方面有一些科学技术发明,走在那些创造出著名‘希腊奇迹’的传奇人物前面,和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯并驾齐驱,并在公元三世纪到十三世纪间,保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平。”(李约瑟《中国科学技术史》第一卷第一分册, “序言”第3页)

中国古代科学技术在长期的发展过程中,形成了自己鲜明的特点,这些特点是:

(一) 理论和实践相结合

理论的基础是实践,又转过来为实践服务,推动实践的发展。我国古代科学技术是在开垦、建设祖国的土地上发展起来的,既有理论研究,更贴近生活,注重实用。我国古代的数学、中医学、农学等学科理论都是适应人们生产生活的需要产生的,是人民群众长期实践经验的总结,因此,它能直接促进生产,对中国社会的发展、繁荣起了重大影响。

(二) 继承与创新相结合

事物是普遍联系的,人们的认识应当在实践的基础上继往开来,深化认识、发展认识。我国古代科学技术是在继承与创新中不断发展的。从四大发明到数学、天文学、地学、医药学等方面的先进成就无一不是在继承前人研究成果的基础上创造出来的。李时珍的《本草纲目》,就是集以前医药学知识之大成,是一部带有总结性和创造性的巨著。郭守敬的《授时历》,就是在宋代《统天历》的基础上通过改造完善起来的。继承与创新的统一,推动着中国古代科学技术不断向前发展,长期雄居世界前列。

三、 中国古代科技发展的原因

中国古代科学技术的辉煌成果,是中华民族的共同智慧和在科学道路上不畏劳苦、勇于攀登的民族精神的结晶,除此之外,还有下列深刻的社会历史原因:

(一) 社会变革是科技发展的巨大动力

生产关系一定要适应生产力的发展是人类社会发展的客观规律。科学技术是第一生产力。当生产关系与生产力发展相适应时,就促进科学技术的发展。古希腊比我国进入奴隶社会早,远古时期,科学技术曾超前于我国。公元前五世纪左右,中国率先进入封建社会。封建制使生产力得到解放,为科学技术的发展创造了有利的社会环境和物质基础。历代封建统治者为了富国强兵,大都采取比较开明的政策,支持和鼓励科学技术的发展,使科学技术成果迅速推广应用,从而使科学技术获得了更好的发展条件。如:汉武帝下令推行耧车播种技术,唐代由国家组织编写《新修本草》,僧一行、郭守敬所主持的大规模的天文测量与观察都由政府组织,郭守敬一完成历法改造,封建统治者即“以其年冬,颁行天下”,就连秦始皇焚书,也保留了农书、医书等,便是明证。

(二) 尊重人才是科技发展的前提条件

人才是科学技术发展的关键因素。在中国古代科技的发展历史上,出现了许多科学家和发明家。据统计,从公元前五世纪到15世纪,中国共出现著名科学家和发明家130余人,是西方同期著名科学家和发明家的2.45倍。他们为中国古代科学技术的发展作出了重大贡献。没有他们,就没有中国古代科学技术的繁荣与发展。

中国在古代为什么会出现如此众多的科学家?为什么这些科学家都能取得卓越的成就?其中一个非常重要的原因就是尊重人才。

战国时期,养士之风盛行。“士”是当时知识分子的通称,各诸侯国和国君和大贵族,都以优厚的待遇招揽了大批知识分子,少则数十人,多达数千人。这些士不仅参与政治、军事决策,而且很多人从事科学技术工作,才华出众者都被提拔重用。“礼贤下士”成为当时的社会风尚。这种尊重人才的社会风气,无疑有助于科学家和成长,促进了战国时期科学技术的空前繁荣。

在我国的封建社会里,封建统治者建立了一套完整的选士制度。汉朝实行察举制,魏晋南北朝实行九品中正制,隋唐以后实行科举制。这些制度虽然反映的是庶族地主和要求,但也从一个侧面说明了封建统治者在一定程度上对人才的重视。郭守敬就是通过这些途径进入中央机关而成为著名科学家的。

(三) 尊师重教是科技发展的基础

教育是国家之本。尊敬教师是我国的传统美德。在古代中国,家有几代人从事教育工作的被誉为“书香门第”,受到社会的尊重,从春秋战国至整个封建社会,教师的地位很高。厅屋神台的牌子上都写着“天、地、君、宗、师”五个大字,把教师抬举到迷信者敬仰天地、皇帝和祖宗那样,这无疑有助于教师“传道授业”,有助于科学家和发明家的成长。

重视教育在我国有着悠久的历史。春秋时,孔子办教育,推广每私人讲学,打破了奴隶社会“学在官府”,贵族垄断教育的局面。随后私学兴起,“有教无类”使更多的人获得了受教育的机会扩大了知识分子的来源。从汉代开始逐渐形成中央、郡、县、乡四级教育网,设立了大学、府学、州县学和私塾学堂。唐代大兴学校,公学多,规模大,私学也相当盛行。唐政府直接管辖的学校就有十六类,其中科技学校就占了一半,开设了算学、天文、历法、医学等专业。教育的发展,造就了大批人才,促进了科学技术的进步与发展。

(四) 思想解放。学术自由、文化交流是科技发展的重要条件

知识创新是技术创新的基础。春秋战国,社会矛盾错综复杂,社会处于重大的变革时期。百家兴起,各抒己见,激烈论战,解放了人们的思想,冲击了唯心主义的天命论,在一定程度上破除了天地鬼神的迷信,鼓励人们积极探索大自然的奥秘。思想的解放,带来了科学技术的发展和繁荣。学术自由,当时的士,可以各持一说,在诸侯之间游说,促进了学术交流。

中央集权国家的建立,统一文字和度量衡,修驰道、建驿站,均有利于科学技术的交流。张骞通西域,唐代中国和亚非地区许多国家交往密切、频繁,郑和下西洋等都促进了中外文化交流,扩大了中国人的视野,有利于我国古代科学技术的发展。